Es trägt wesentlich zum Klimawandel bei: die Art und Weise, wie Gebäude und Straßen aus Beton gebaut werden. Es ist auch ein Problem, das mit der Entwicklung der Welt immer schlimmer wird. Es besteht also ein Wettlauf um Lösungen für ein Material, das für rund 8 % der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich ist.
Jetzt hat ein kalifornisches Startup eine Technologie entwickelt, die Kohlendioxid bei der Zementherstellung reduziert und möglicherweise in großem Maßstab genutzt werden könnte. Fortera fängt Kohlendioxidemissionen aus den Öfen, in denen Zement hergestellt wird, auf und leitet sie zur Herstellung von zusätzlichem Zement um. Als erstes kommerzielles Projekt wird die Technologie in einer CalPortland-Anlage in Redding, Kalifornien, eingesetzt, einem der größten Zementwerke im Westen der USA. Am Freitag öffnet es seine Pforten.
„Unser Ziel ist es, eine allgegenwärtige Lösung zu bieten, die wirklich in jeder Fabrik funktioniert“, sagte Ryan Gilliam, CEO von Fortera.
Fortera wird zunächst genug produzieren, um es mit etwa einem Fünftel des CalPortland-Produkts zu einer Mischung zu mischen, die den CO2-Ausstoß um etwa 10 Prozent reduzieren wird. Gilliam sagte, es bestehe eine starke Nachfrage nach höheren Mischungen, die den Kohlenstoffausstoß um 40 bis 50 Prozent reduzieren, sowie nach einem reinen Produkt des Unternehmens, das 70 Prozent weniger Kohlenstoff enthält.
Die ersten großen Säcke werden voraussichtlich in der ersten Maiwoche das Werk in Redding verlassen.
Fortera entstand teilweise aus einem früheren Unternehmen namens Calera, das ab 2007 zu den ersten gehörte, die Kohlendioxid in Zement umwandelten. Das Unternehmen goss etwa 100 Tonnen seines kohlenstoffarmen Zements in Bürogebäude und Gehwege in Kalifornien, schloss jedoch ab 2014 wegen finanzieller Probleme. Herausforderungen. Mit diesem Wissen gründete Gilliam 2019 mit mehreren ehemaligen Calera-Mitarbeitern Fortera.
„Etwa alle 250 Meilen auf der Welt gibt es ein Zementwerk“, sagte er, und die meisten davon befinden sich in der Nähe eines Kalksteinbruchs. Da es mit diesen bestehenden Anlagen funktioniert und das gleiche Material verwendet, das die Industrie bereits verwendet, ist seine Technologie laut Fortera eine wirtschaftlich wettbewerbsfähige Option, um die Kohlenstoffemissionen, die zur Erwärmung des Planeten führen, schnell zu stoppen.
Ein Unterschied zu anderen kohlenstoffarmen Zement- und Betonbemühungen besteht darin, dass sie zumindest die Möglichkeit bieten, in großem Umfang in Zementwerken installiert zu werden, ohne die derzeitige Arbeitsweise der Industrie zu verändern.
Fortera ist eine von vielen Bemühungen, die Klimaauswirkungen von Beton zu reduzieren. Das American Institute of Architects informiert viele der weltweit größten Architekturbüros über Kohlenstoffemissionen von Baumaterialien.
Einige Gerichtsbarkeiten, darunter Vancouver, British Columbia, haben Baunormen, die kohlenstoffarmen Beton fördern. Kalifornien hat im Jahr 2021 ein Gesetz verabschiedet, das das Air Resources Board des Staates verpflichtet, eine Strategie für die Zementindustrie des Staates zu entwickeln, um ihre Treibhausgasemissionen bis 2035 um 40 % zu reduzieren und bis 2045 Netto-Null-Emissionen zu erreichen.
Die First Movers Coalition, eine Organisation von mehr als 90 Unternehmen, kündigte 2021 eine Initiative an, um durch seine immense Kaufkraft eine größere Nachfrage nach kohlenstoffarmem Zement zu schaffen.
Im selben Jahr kündigten 40 der größten Zement- und Betonhersteller über die Global Cement and Concrete Association ihr Engagement an, bis 2050 Beton herzustellen, der nicht zum Klimawandel beiträgt. Sie einigten sich darauf, die Emissionen von Zement und den Einsatz fossiler Brennstoffe in Herstellungsprozessen zu reduzieren und neue Wege zur Kohlenstoffbindung zu entwickeln.
Beton ist nach Wasser das am zweithäufigsten verwendete Produkt auf der Erde. Zement macht 10–15 % des Betonvolumens aus, ist aber für 88 % der erheblichen Betonemissionen verantwortlich. Weitere Bestandteile von Beton sind Sand, Kies, Schotter und Wasser.
Bei der Herstellung einer Tonne Zement wird fast eine Tonne Kohlendioxid freigesetzt. Einen einfachen Ersatz gab es nicht.
„Der gesellschaftliche Nutzen von Beton ist absolut immens … er ist das Rückgrat der modernen Gesellschaft“, sagte Thomas Guillot, CEO der Global Cement and Concrete Association. Andere Materialien seien manchmal nicht konkurrenzfähig, weil sie nicht so langlebig seien, nicht so viel Gewicht aushalten könnten oder auch nicht so hitzebeständig seien, sagte er.
WIE FORTERA-TECHNOLOGIE FUNKTIONIERT
Zementhersteller heizen Öfen auf etwa 2.500 °F (1.400 °C) auf, um Kalkstein zu zersetzen und ihn in Kohlendioxid und Kalziumoxid zu trennen.
Der Prozess von Fortera saugt das Kohlendioxid auf und leitet es zu einer Maschine, wo es in einen Feststoff umgewandelt wird. Seine Technologie arbeitet bei etwa 1.800 °F (1.000 °C), was weniger Energie erfordert und weniger Kohlenstoff ausstößt.
Wenn das eingefangene Kohlendioxid mit Kalziumoxid vermischt wird, entsteht eine Art Kalkstein, der im nassen Zustand Zement ähnelt. Dieses Produkt, das Fortera ReAct nennt, wird mit anderen Zutaten gemischt, um Beton herzustellen.
Fortera verwendet eine 15-prozentige ReAct-Mischung im Beton, da dies alles ist, was nach den bestehenden Industriestandards, die die Festigkeit und Haltbarkeit von Materialien regeln, zulässig ist.
Das Unternehmen versucht, ein zu 100 % von ReAct zugelassenes Produkt als Ersatz für Zement zu bekommen und sagt, seine Tests hätten gezeigt, dass es internationale Anforderungen erfüllen könne, der Regulierungsprozess werde jedoch mehr als fünf Jahre dauern.
Zu den am schnellsten wachsenden Zementverbrauchern zählen Südostasien und Afrika. Globale Lösungen sind daher unerlässlich.
„Die Vereinigten Staaten müssen tun, was sie können, und bei der Unterstützung anderer Länder führend sein“, sagte Mike Ireland, Präsident und CEO der Portland Cement Association, dem nationalen Handelsverband der US-amerikanischen Zementhersteller. „Aber wir müssen den Rest der Welt, insbesondere den globalen Süden, im Zuge der Industrialisierung dazu bringen, einige der Technologien zu überholen, die wir hatten.“
Kohlenstoffemissionen aus der Zementherstellung stellen „eine existenzielle Bedrohung für die Welt und unsere Industrie“ dar, sagte er.
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